Orientador: Aulus Cavalieri Carciofi / Banca: Lilian Rose Marques de Sá / Banca: Márcia de Oliveira Sampaio Gomes / Resumo: O aumento da expectativa de vida dos animais de companhia tem estimulado as pesquisas em nutrição para cães e gatos seguir a tendência da nutrição humana, que visa estudar intervenções que proporcionem melhor qualidade de vida e favoreçam a saúde como um todo, retardando ou até mesmo minimizando o aparecimento de doenças relacionadas ao envelhecimento. Cães idosos apresentam inflamação de baixo grau na mucosa do trato gastrointestinal, evidenciada por enterites e colites discretas a moderadas. O consumo de dieta contendo carboidratos fermentáveis, como o amido resistente (AR) pode amenizar essas alterações provocadas pela idade. O fornecimento de substrato fermentável para a microbiota intestinal, com correspondente produção de ácidos graxos de cadeia curta, em especial o butirato favorece melhor suporte nutricional à mucosa, influenciando sua estrutura e função, com potenciais benefícios à saúde e diminuição de inflamação. Este estudo avaliou os efeitos do consumo de amido resistente (AR) em cães idosos sobre a digestibilidade dos nutrientes, produtos de fermentação, IgA fecal e as características histológicas da mucosa intestinal. Uma mesma formulação foi processada de dois modos diferentes, originando ração com baixo (0,21%) e elevado (1,46%) teor de AR. Os resultados de consumo, digestibilidade, produtos de fermentação e IgA foram avaliados pela função GLM do SAS, considerando esquema fatorial 2x2, com dois tempos e dois tratamentos. Os dados de morfometria das criptas do... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The increase in life expectancy of pets has stimulated researchs in dogs and cats nutrition that follow the tendency of human nutrition ones, aim and to study interventions that can improve quality of life and promote health, slowing or even minimizing the onset of diseases related to the aging process. Elderly dogs present low degree of inflammation in the mucosa of the gastrointestinal tract, evidenced by discrete to moderate enteritis and colitis. The consumption of diet containing fermentable carbohydrates such as resistant starch (RS) can reduce these changes caused by age. The supply of fermentable substrate for the intestinal microbiota, stimulates short chain fatty acids production, specially butyrate, that favors a better nutritional support to the mucosa influencing its structure and function with potential health benefits and reduction of inflammation. This study evaluated the effects of resistant starch (RS) consumption on nutrient digestibility, fecal concentration of fermentation products, histologic and morphometric characteristics of the intestinal mucosa of elderly dogs. A basal diet was processed in two different extrusion conditions to obtain two treatments: diet with low (0.21%) and high (1.46%) RS content. Feed intake, nutrient digestibility, fermentation products and fecal IgA were performed by GLM procedure of SAS considering a 2x2 factorial arrangement of treatments, two times and two treatments. Morphometric characteristics from large intestine were e... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Magali Leonel / Banca: Célia Maria Landi Franco / Banca: Adalton Mazetti Fernandes / Resumo: A banana (Musa spp.) é uma das frutas mais cultivadas nos países de clima tropical e subtropical. O Brasil possui destaque no cenário mundial, contudo, o acúmulo de perdas na cadeia produtiva da banana é grande. Uma forma de reduzir essas perdas é utilizando a banana como fonte de amido e farinhas especiais. O amido varia em forma e funcionalidade entre e dentro de espécies botânicas e até mesmo em um mesmo cultivar sob diferentes condições de cultivo. Esta variabilidade fornece amidos com diversas propriedades. Nesta linha, este projeto objetivou comparar a polpa dos frutos verdes entre os genótipos de bananeiras, bem como as características físico-químicas de seus amidos. Cinco genótipos de bananeiras foram plantados na Fazenda Experimental São Manuel/UNESP e cultivados em delineamento sistematizado em parcelas subdivididas (dez plantas/parcela). Os cachos com os frutos verdes foram colhidos no primeiro ciclo de produção e manejados no laboratório de processamento do CERAT/UNESP para a obtenção dos amidos. Os frutos frescos foram analisados quanto aos teores de umidade, fósforo e amido. Visando à comparação das características dos amidos dos genótipos de bananeiras, estes foram analisados quanto à cristalinidade, distribuição de tamanho de grânulos, forma dos grânulos, composição centesimal, teores de fósforo, amilose aparente e amido resistente, propriedades de pasta, propriedades térmicas, poder de inchamento e solubilidade. A análise dos frutos revelou que os frutos verdes de banana 'Prata-Anã' possuem maior quantidade de matéria seca (41,95 %). O maior teor de amido dos frutos é pertencente ao genótipo 'Maçã'. O teor de fósforo do frutos não diferiu estatisticamente. A análise do tamanho dos grânulos de amido dos genótipos de banana evidenciou que estes são grandes (36,58 a 47,24 μm), ovalados, possuem padrão de cristalinidade tipo ... / Abstract: Banana (Musa spp.) is one of the most cultivated fruit in the countries of tropical and subtropical climate. Brazil has featured on the world stage, but the accumulation of losses in the production chain of banana is quite large. One way to reduce these losses is to use banana as a source of starch and special flours. The starch varies in form and function within and among plant species and even in the same cultivar under different growing conditions. This variability provides starches with diverse properties. In this line, this project aimed to compare the pulp of the green fruit from banana genotypes, as well as physico-chemical properties of starches. Five genotypes of banana were planted in the farm San Manuel/UNESP and cultured in systematic design in split plots (ten plants/plot). The clusters with green fruits were harvested in the first cycle of production and managed in the processing lab of CERAT/UNESP to obtain the starches. Fresh fruits were analyzed for moisture, phosphorus and starch. In order to compare the characteristics of starches of banana genotypes without phosphorus fertilization, these were analyzed for crystallinity, size distribution of granules, scanning electron microscopy, chemical composition, phosphorus content, apparent amylose, resistant starch, pasting and thermal properties, swelling power and solubility. The analysis reveals that the fruits of 'Prata-Anã' had a higher amount of dry matter (41.95 %). The greatest content of starch in fruit was observed in 'Maçã'. The content of phosphorus in fruit does not differed statistically. The granules of banana starches were large (36.58 to 47.24 microns), oval, had crystallinity standard type B and index of crystallinity with statistically similar values (31.94 % to 34.06 %). The results also showed that the native starches extracted from green bananas had phosphorus contents ranging from 0,003 % ('Grand Naine') ... / Mestre

Orientador: Cláudio Cabello / Banca: Waldemar Gastoni Venturini Filho / Banca: Jorge Horii / Banca: Magali Leonel / Banca: Ana Paula Cerino Coutinho / Resumo: A crescente necessidade de ampliar de modo sustentável o uso de fontes renováveis de energia, para proporcionar maior segurança ao suprimento energético, e reduzir os impactos ambientais associados aos combustíveis fósseis, encontra no bioetanol uma alternativa viável economicamente e com significativo potencial de expansão. Atualmente, a produção de etanol de mandioca por processo fermentativo, visando sua utilização como combustível veicular, é limitada, principalmente em comparação a processos que utilizam a cana-de-açúcar como matéria prima, e o eficiente uso do bagaço gerado. Todavia, a possibilidade de se produzir etanol refinado a partir de mandioca in natura vem obtendo o interesse de alguns industriais da área, devido ao fato do produto apresentar um maior valor de mercado que o etanol carburante. Este trabalho teve como finalidade contribuir para a inovação do processo de obtenção de etanol a partir da mosturação de raízes da mandioca, a etapa de fermentação e caracterização dos produtos, utilizando um sistema de produção em escala laboratorial que simulou as operações numa planta industrial. Buscou-se definir as melhores condições de tempos de processo, catalisadores enzimáticos e concentrações de substrato. No sentido de promover uma inovação tecnologicamente viável, traçou-se um planejamento experimental que minimizasse as operações de preparo, definindo as condições mais adequadas para o processo de hidrólise e fermentativo. A primeira etapa do trabalho consistiu em estudar o tempo de sacarificação do amido contido na polpa de raízes de mandioca, utilizando um delineamento central composto rotacional (DCCR) 23 onde o valor da variável dependente (concentração de glicose do sacarificado) ficou em função das variáveis independentes (concentração de matéria seca, concentração de enzima dextrinizante e concentração... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Based on the increasing need of enlarging the use of renewable sources sustainably to provide greater security for energy supply and reduce environmental impacts associated with fossil fuels, bioethanol represents an economically viable alternative with significant potential of expansion. Currently, ethanol production from cassava through fermentation aimed at its use as vehicle fuel has been limited, mainly compared to processes employing sugarcane as raw material and the efficient use of the generated bagasse. However, the possibility of producing refined ethanol from cassava in natura has attracted the interest of some industries in the area, since this product has a higher market value than combustible ethanol. This work aimed to contribute to the innovation of the process of obtaining ethanol from cassava root mashing, as well as the stage of fermentation and characterization of products, using a production system in laboratory scale simulating operations in an industrial plant. We attempted to define the best... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Maria Lucia Gonsales da Costa Araujo / Banca: Saulo Santesso Garrido / Banca: Wilson Rogério Lustri / Banca: Ana Paula Ulian de Araújo / Banca: Cristina Paiva de Sousa / Resumo:Streptomyces clavuligerus produz vários compostos -lactâmicos, com destaque para a cefamicina C. Vários autores sugerem que a natureza e a concentração das fontes de carbono e nitrogênio, adicionadas ao meio de cultura, podem favorecer a produção de maiores quantidades deste antibiótico. A lisina exerce um papel importante, atuando no catabolismo, via cadaverina, e no metabolismo secundário, através do qual é convertida, via 1-piperideina-6-carboxilato, em ácido alfa-aminoadípico, precursor de todos os antibióticos β-lactâmicos. O aumento da produção de cefamicina C em meios contendo concentrações de lisina acima de 50 mM tem sido bem explorado na literatura. Há também alguns relatos sobre a influência positiva da adição das multifuncionais diaminas e de compostos precursores do antibiótico como o alfa-cetoglutarato. Não há, porém, estudos acerca da influência conjunta destes compostos na produção de antibióticos. Dessa forma, esta Tese buscou explorar tal influência visando elaborar um meio de cultivo economicamente viável e favorável à produção de cefamicina C. Para isto, avaliaram-se os efeitos do meio de cultura (sintético, semi-sintético ou complexo) e da natureza da fonte de carbono (amido ou maltose), bem como do modo de operação do cultivo (batelada ou cultivo contínuo). A influência da interação de lisina com putrescina ou 1,3 diaminopropano no metabolismo secundário de Streptomyces clavuligerus foi investigada por meio da Metodologia de Superfície de Resposta. A adição de 100 mM de lisina ao meio base (sem aditivos) propiciou uma produção de 120 mg/L do antibiótico, cerca de 445% maior que a obtida em meio base. Entretanto, houve um residual de cerca de 30 mM ao final do cultivo, inviabilizando economicamente o processo. A adição de putrescina (0,2 g/L) e lisina (40 mM) ao meio base, tendo a maltose como fonte de carbono, mostrou uma produção de cerca de 150 mg/L em cultivos... / Abstract:Streptomyces clavuligerus produces various beta-lactam compounds, especially the cephamycin C. Some authors suggest that the nature and concentration of carbon and nitrogen added to the culture medium may favor the production of larger quantities of the antibiotic. Lysine plays an important role in Streptomyces clavuligerus, acting on its catabolism, via cadaverine, and secondary metabolism, in which it is converted via 1-piperideine-6-carboxylate to alpha-aminoadipic acid, a beta-lactam antibiotic precursor. The role of lysine as a cephamycin C inducer, when added to production medium at concentrations above 50 mM, has been widely explored in the literature. Moreover there are some reports on the positive influence of multifunctional diamines and antibiotic precursor compounds such as alpha-ketoglutarate. However, there is not studies on the combined influence of these inducers on beta-lactam antibiotic production. Thus, this Thesis explores such influences to devise a culture medium economically viable and which promotes the production of cafamicina C. For this, we evaluated the effect of culture medium (synthetic, semi-synthetic or complex), carbon source (starch or maltose) and different modes of operation (batch or continuous culture). Was adopted the Response Surface Methodology to investigate the interaction of lysine with putrescine or 1,3-diaminopropane and its influence on cephamycin C biosynthesis of Streptomyces clavuligerus. The addition of lysine (100 mM) in basal medium (without additives) led to an cephamycin C production of 120 mg/L, an increase of 445% in the production of this antibiotic. However, there was a residual of 30 mM at the end of cultivation, becoming the process uneconomical. The addition of putrescine (0.2 g/L) and lysine (40 mM) in the culture medium with maltose as a carbon source, showed a production around 150 mg/L in the intermittent cultivation mode. However, in this mode of operation, the increased ... / Doutor

Orientador: Cláudio Cabello / Banca: Rogério Lopes Vieites / Banca: Maria Vitória E. Grossman / Resumo: Os amidos podem ser classificados de acordo com sua digestibilidade em amido rapidamente digerível, amido lentamente digerível e amido resistente. Amidos resistentes são definidos como a soma de amidos e produtos da degradação de amidos não absorvida pelo intestino de indivíduos saudáveis. A relação amilose/amilopectina, resistência térmica, forma física, grau de gelatinização, resfriamento e tempo de estocagem afetam o conteúdo de amido resistente de um alimento. Uma vez que o conteúdo de amido resistente é afetado pelo processamento do alimento, dentre outros fatores, buscou-se verificar estes efeitos causados pelo processo de extrusão. Este trabalho teve como objetivo definir os parâmetros operacionais para produzir biscoitos expandidos utilizando as matérias-primas mandioca e batata doce, verificar a concentração de amidos resistentes nos produtos extrudados e observar a cinética da digestibilidade desses produtos. Foi realizado um planejamento experimental para ambas as fontes amiláceas, onde variáveis independentes foram as misturas de farinha a 0, 20, 40, 60, 80 e 100% em relação à fécula; e teor de umidade de 14, 15,5 e 17%. As misturas alimentaram a extrusora de rosca única em condições constantes de velocidade da rosca (120 rpm), temperaturas das zonas de aquecimento (20, 80, 120°C), alimentação, velocidade de corte (30 rpm) e diâmetro de orifício da matriz de trefilação de 3mm. Foram retiradas amostras de cada ensaio e estocadas para as análises de expansão, textura, densidade, solubilidade, análise sensorial, teor de amido total, teor de amido resistente e para a cinética da digestibilidade. Neste trabalho observou-se que os extrusados obtidos a partir de misturas com menor umidade e maior quantidade de farinha foram os mais aceitos nas análises sensoriais realizadas...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The starches may be classified according to its digestion into rapidly digestible starch, slowly digestible starch and resistant starch. Resistant starch is defined as the sum of the starch and products of starch degradation not absorbed in the intestine of healthy individuals. We know that the amylose/amylopectin ratio, thermal resistance, physical form, degree of gelatinization, cooling and time of storage all affect the resistant starch content of foods. A time that the resistant starch content, amongst other factors, one searched to verify these effect caused for extrusion process. This work had as objective to define the operational parameters to produce expanded snacks using raw materials cassava and sweet potato, to verify the resistant starch concentration in the extruded products and observing the kinetics of starches digestion. An experimental planning for both was accomplished through the amylaceous sources, here independent variables they had been flour mixtures in 0, 20, 40, 60, 80 and 100% in relation to the starch; and content of moisture of 14, 15,5 and 17%. The mixtures had fed the singlescrew extruder in constant conditions of screw speed (120 rpm), heating zones temperatures (20, 80, 120°C), feeding, cut speed (30 rpm), screw diameter of 35mm and diameter of the orifice of the exit matrix of 3 mm. Samples were then withdrawals and storaged for the analyses of expansion, texture, density, solubility, sensory evaluation, total starch content, resistant starch content and for the kinetics of starches digestion. For the resistant starch content analysis was used the methodology proposal for Goni et al. (1996), where the stomach and intestine physiological conditions are approximately simulated...(Complete abstract, click electonic access below) / Mestre

O amido é um dos polímeros naturais mais aplicados na indústria farmacêutica por sua versatilidade, disponibilidade e por ser um produto renovável. O pinhão é a semente da Araucaria angustifolia, a espécie de conífera nativa do Brasil mais importante economicamente, e é uma boa fonte de amido (aproximadamente 36 % em base úmida). A criação de novos usos para o amido de pinhão pode contribuir na preservação desta espécie pela utilização de um produto que geralmente sobra ao final da safra e, muitas vezes, é utilizado para alimentação animal. O presente trabalho teve por objetivo caracterizar uma fonte de amido alternativa a partir do pinhão para uso como excipiente farmacêutico. Para isso, foi avaliada a metodologia de extração do amido de pinhão a partir do pinhão nativo (in natura) e do pinhão cozido em autoclave a 120 °C por 15 minutos. Os produtos obtidos foram caracterizados considerando as características de fluxo, através da determinação do ângulo de repouso, densidade bruta e de compactação, Índice de Carr e Fator de Hausner, conteúdo de umidade, pH, solubilidade em água fria, tamanho e distribuição de tamanho de partícula, morfologia através da microscopia ótica com luz normal e polarizada e microscopia eletrônica de varredura (MEV), presença de compostos fenólicos, avaliação colorimétrica, difração de raios-X e avaliação das propriedades térmicas através da temperatura de gelatinização e entalpia de gelatinização. Para fins de comparação, os mesmo parâmetros foram avaliados em uma amostra de amido de milho farmacêutico comercial. Os resultados mostraram que a extração do amido de pinhão nativo (APN) foi eficiente, uma vez que o percentual de amido em base seca (b.s.) encontrado foi de 94,53 ± 0,13 %. O amido de pinhão cozido (APC) apresentou rendimento de extração muito mais baixo que APN e menor conteúdo de amido, demonstrando menor eficiência de extração. Em relação à caracterização, os produtos obtidos apresentaram diferenças principalmente quanto ao tamanho de partícula, cor, presença de fenólicos, cristalinidade, morfologia e solubilidade. A amostra APC apresentou maior tamanho de partícula, com uma distribuição de tamanhos mais larga, deixando o pó menos homogêneo que APN e AMF, que se mostraram semelhantes. O formato do grânulo de APN é mais arredondado que AMF, enquanto que APC, com grânulos maiores, apresentou formato muito irregular. A temperatura de gelatinização e a entalpia de gelatinização de APN foram mais baixas que de AMF, provavelmente em função de seu menor conteúdo de amilose. APN e AMF apresentaram características de semicristalinidade através dos diagramas de difração de raios-X e APC demonstrou ser um produto amorfo, como se espera de amidos prégelatinizados, apresentando cor mais escura em função da presença de compostos fenólicos. As propriedades de fluxo dos pós apresentaram-se semelhantes, sendo que quando avaliada através do ângulo de repouso, as amostras APN e APC foram classificadas como fluxo aceitável enquanto que AMF foi classificada como fluxo pobre. Por outro lado, quando avaliado o fluxo de acordo com Índice de Carr e Fator de Hausner, APC e AMF foram classificadas como fluxo aceitável e APN como fluxo pobre. APC apresentou uma melhora significativa na solubilidade, onde foi classificado como ligeiramente solúvel enquanto que APN e AMF foram classificados como muito pouco solúveis. O pH de APN é mais próximo da neutralidade enquanto que APC e AMF são considerados como fracamente ácidos. O conteúdo de umidade dos amidos extraídos a partir do pinhão foi menor que do amido de milho comercial. Apesar das diferenças apresentadas, os amidos de pinhão nativo e de milho se assemelham, fazendo com que o amido de pinhão nativo possa ser utilizado como excipiente farmacêutico. / Starch is a natural polymer widely used in the pharmaceutical industry for its versatility and availability, and also because it is a renewable product. Pinhão is the seed of Araucaria angustifolia, the more economically important conifer species native in Brazil, and is a good source of starch (about 36 %). Some new uses of pinhão starch can contribute to preserve this specie by using a product that very often left at the end of season and, in general, is simply used as animal feed. The purpose of this study was characterizing an alternative source of starch from pinhão to use as pharmaceutical excipient. Starch extraction method was evaluated using native and cooked pinhão in autoclave at 120 ºC for 15 minutes. The products obtained were characterized considering flow properties, by determining the angle of repose, bulk and tapped density, Carr index and Hausner ratio, moisture content, pH, solubility in cold water, particle size and size distribution, morphological characteristics by optical microscopy with and without polarized light and scanning electron microscopy (SEM), phenolic compounds, colorimetric evaluation, X-ray diffraction and thermal properties through gelatinization temperature and enthalpy. For comparison, the same parameters were evaluated in a sample of pharmacist commercial corn starch. Results showed that native pinhão starch (NPS) was effective, since the starch content found was 94,53 ± 0.13 % on dry basis (d.b.). Cooked pinhão starch (CPS) showed values of yield extraction and starch content much lower than NPS indicating lower extraction efficiency. The different starches differ of particle size, color, phenolic presence, crystallinity, morphology and solubility. CPS sample showed a higher particle size with a wider size distribution and, consequently, granules size less homogeneous than NPS and PCS, which were similar. NPS granule shape is more rounded than PCS, whereas CPS, with larger granules, showed very irregular shape. NPS gelatinization temperature and enthalpy are lower than PCS, probably due its lower amylose content. NPS and PCS showed a semicrystalline structure through X-ray diffraction patters and CPS had amorphous characteristics, as expected for a pre-gelatinized starch. In addition, CPS had a darker color due the presence of phenolics compounds which migrates from coat to seed during cooking. Flow properties of powders were similar, whereas when evaluated through angle of repose, NPS and CPS samples were classified as acceptable flow and PCS had a poor flow. Moreover, when evaluated according to Carr index and Hausner ratio PCS and CPS were classified as acceptable and NPS as poor flow. CPS showed an improvement in solubility, which was classified as slightly soluble while NPS and PCS were classified as very low soluble. NPS pH was close to neutrality while PCS and CPS were considered as weakly acid and the moisture content from pinhão starches (NPS and CPS) were smaller than commercial corn starch. Despite the differences observed, native pinhão starch is similar of corn starch and could be used as pharmaceutical excipient.

A primeira etapa deste estudo foi o processamento de amido de milho com diferentes proporções de glicerol, água e epicloridrina (EPI) utilizando reômetro de torque. Após a avaliação visual das amostras obtidas, definiu-se pela proporção com 30 g de amido, 24g de glicerol, 6g de água e 0,6g de EPI para ser produzida em extrusora reativa. O material resultante foi denominado como TPSR sendo posteriormente utilizado como carga para ser dispersa em matriz poli (acido lático) (PLA) para a obtenção de blendas de PLA/TPSR. As blendas de PLA/TPSR foram preparadas por extrusão com proporções de 5%,10% e 30% de TPSR em relação à quantidade de massa da matriz PLA e que neste estudo são denominadas respectivamente como PLA/TPSR5, PLA/TPSR10 e PLA/TPSR30. A morfologia, propriedades térmicas e propriedades mecânicas das blendas obtidas foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), análise termo-dinâmico mecânica (DMA) e ensaio de impacto IZOD. As blendas apresentaram em sua morfologia poros, cavidades e grânulos de amido residual aumentando sua presença em função da quantidade de TPSR, o que indica um baixo nível de interação entre PLA e TPSR e que pode ser relacionado à diminuição da resistência ao impacto. Resultados de calorimetria exploratória diferencial (DSC) permitiram verificar que a Tg e Tm das misturas diminuiu com o acréscimo da carga TPSR na matriz PLA. A mesma tendência foi observada nas curvas de TGA que revelaram que as blendas de PLA/TPSR decompõem-se mais facilmente e a menores faixas de temperatura. O módulo de armazenamento aumentou para blendas com 5% e 10% de TPSR e diminuiu drasticamente para PLA/TPSR30. / The first step of this study was corn starch processing with different proportions of glycerol, water and epichlorohydrin (EPI) using a torque rheometer. After the visual evaluation of the samples, the proportion defined was 30 g of starch, 24 g of glycerol, 6 g of water and 0.6 g of EPI to be produced in reactive extruder. The resulting material was designated as TPSR subsequently used as filler to be dispersed in matrix poly (lactic acid) (PLA) to obtain PLA / TPSR blends. The blends of PLA / TPSR were prepared by extrusion with proportions of 5%, 10% and 30% of TPSR with relation to the amount of mass of the PLA array and that in this study are respectively referred as PLA / TPSR5, PLA / TPSR10 and PLA / TPSR30. The morphology, thermal properties and mechanical properties of the resulting blends were evaluated by scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), thermal gravimetric analysis (TGA), thermo-dynamic mechanical analysis (DMA) and IZOD impact test. The blends had pores, cavities and residual starch granule in its morphology, increasing its presence due to the amount of TPSR, which indicates a low level of interaction between PLA and TPSR and that can be related to a decrease in impact resistance. Differential scanning calorimetry results (DSC) helped confirm that the Tg and Tm of the mixtures decreased with TPSR load increase in PLA matrix. The same trend was observed in the TGA curves that showed that the blends of PLA / TPSR decompose more easily and at lower temperature ranges. The storage modulus increased in blends with 5% and 10% and dramatically decreased to TPSR PLA / TPSR30.

Orientador: Aulus Cavalieri Carciofi / Coorientador: Thaila Cristina Putarov / Banca: Alexandre de Mello Kessçer / Banca: Jane Maria Bertocco Ezequiel / Resumo: O uso generalizado da tecnologia de extrusão em alimentos para cães deve-se ao fato desta promover mudanças físicas e químicas no ingrediente tornando possível seu uso na alimentação animal. Estas mudanças ocorrem principalmente devido a aplicação de energia térmica especifica (ETE) e energia mecânica especifica (EME) aplicada ao processo de extrusão. Diversos estudos evidenciam o uso e a quantidade de EME para o adequado processamento de alimentos, contudo, ainda se desconhecem as diferenças nutricionais e a influência na macroestrutura dos kibbles resultantes do cozimento por ETE em relação a aqueles obtidos pela aplicação de EME. Desta forma, os objetivos deste estudo foram avaliar a aplicação de seis quantidades de energia térmica específica (ETE) no pré-condicionador, em dois sistemas de extrusão, sobre os parâmetros de processo, a gelatinização do amido, a macroestrutura dos kibbles, a digestibilidade in vitro e in vivo de alimento para cães e produtos da fermentação microbiana no cólon. O estudo foi dividido em dois experimentos. O primeiro experimento avaliou o efeito da aplicação de ETE em dois sistemas de extrusão sobre os parâmetros de processo e a partir destes resultados, as dietas que apresentaram maior variação em relação ao cozimento do amido foram utilizadas para o segundo experimento que avaliou a digestibilidade, produtos da fermentação e palatabilidade de rações para cães. Uma dieta padrão para cães adultos em manutenção foi formulada de acordo com as reco... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: - The generalized use of extrusion in pet food is due to the modification of the physical and chemical characteristics of the ingredient, which make possible its use in animal food. These changes occur mainly due to the application of specific thermal energy (STE) and specific mechanical energy (SME) to the extrusion process. Several studies demonstrate the suitable use and quantity of SME for proper pet food processing, however, there are no information about the STE application to the conditioner on the nutritional differences and its influences on the macrostructure of kibbles of dog food. Thus, the objectives of this study were to evaluate the application of six amounts of specific thermal energy (STE) in the preconditioner, in two extrusion systems, on the process parameters, starch gelatinization, macrostructure of kibbles, in vitro and in vivo digestibility and fermentation products of dog food. The study was divided in two experiments. The first experiment evaluated the effect of STE application in two extrusion systems on process parameters and from these results, the diets with higher amplitude of starch cooking were used for the second experiment, which evaluated the digestibility, fermentation products and palatability of dog food. A standard diet for adult dogs in maintenance was formulated according to the nutritional recommendations of the Fédération Européenne de I'industrie des Aliments pour Animaux familiers (FEDIAF, 2014). The diets were produced in the extruder Wenger X-20 (extruder A) and extruder Manzoni Mex-250 (extruder B) by the modulation of water and steam addition to reach the desired temperatures which correspond to application of six STE (temperatures: 45°C, 55°C, 65°C, 75°C, 85°C, 95°C). For the first experiment, a completely randomized design in a ... ((Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O amido termoplástico (TPS) é um material biodegradável que tem sido bastante estudado em função do seu baixo custo e pelo fato de ser derivado de fontes renováveis. Contudo, o TPS apresenta limitações mesmo para aplicação em produtos de baixos requisitos devido a conjunto de fatores como sua baixa propriedade mecânica, térmica, e de resistência à umidade, além de possuir baixa compatibilidade com outros polímeros sintéticos. Nesse trabalho foi testada a modificações do TPS com ácido cítrico e com 4,4-difenil metano diisocianato (MDI) e as blendas desses materiais com polietileno de baixa densidade (PEBD) e o efeito da modificação do PE com anidrido maleico (MA) e da adição de ceras de polietileno não modificada e modificada com anidrido maleico como agente compatibilizante. A modificação do amido com ácido cítrico e com MDI não afetou de forma significativa a sua hidrofilicidade. O uso de MDI se mostrou eficaz na melhoria das propriedades mecânicas do amido não modificado com AC. A compatibilização com cera se mostrou extremamente promissora, tendo no caso da blenda 50/50 de polietileno e TPS compatibilizada com 5 % de cera resultando em um composto com propriedades mecânicas (módulo e resistência à tração) muito similares às do polietileno de origem. / Thermoplastic starch (TPS) is a biodegradable material that has been extensively studied due to its low cost and because it is derived from renewable sources. However, TPS present several drawbacks even for application in products of low performance due to its poor mechanical properties, thermal properties and moisture resistance, and also due to its low compatibility with other synthetic polymers. In this work we studied the modification of TPS with citric acid and with 4,4 \'- diphenyl methane diisocyanate (MDI) and the blends of these materials with low density polyethylene (LDPE) and the effect of modification of PE with maleic anhydride (MA) and the addition of polyethylene waxes unmodified and modified with maleic anhydride as compatibilizing agent. The modification of starch with citric acid and MDI did not affect significantly its hydrophilicity. The use of MDI is effective in improving mechanical properties of unmodified starch with AC. The compatibility with wax showed very promising with the case of blend 50/50 TPS and polyethylene compatibilized with 5% wax results in a material with mechanical properties very similar to those of polyethylene (modulus and tensile strength) .

Foram desenvolvidas embalagens biodegradáveis ativas tipo espuma, obtidas a partir de fécula de mandioca, capazes de aumentar a vida-de-prateleira de frutas minimamente processadas. Para tanto, agentes ativos que evitam a proliferação de fungos, a perda de peso e, também, forneçam uma indicação visual (mudança de cor da embalagem) da qualidade do produto embalado, foram adicionados às embalagens de fonte renovável. As espumas foram obtidas pelos processos de extrusão e termoprensagem de uma massa de fécula, gel (fécula suspensa em água) e aditivos (plastificantes e/ou agentes ativos). As formulações de espumas variaram quanto: ao tipo e concentrações de plastificantes (glicerol e polietilenoglicol PEG 300); às quantidades de sólido (fécula de mandioca em pó); aos diferentes tratamentos da fécula (modificações química por acetilação e físicas irradiação e pré-gelatinização); à procedência da fécula (da Bahia e do Paraná); ao reaproveitamento de espumas descartadas; às diferentes concentrações de agentes ativos (ácido l-ascórbico, cloreto de cálcio, sorbato de potássio e permanganato de potássio) e quanto à adição de corantes naturais (extratos de beterraba e repolho roxo). Foram avaliadas, principalmente, as propriedades mecânicas e de barreira das diferentes formulações de espumas de fécula de mandioca. Os resultados indicaram que quanto maior a concentração de fécula mais resistente é a espuma. As espumas contendo o plastificante PEG 300 se mostraram bastante flexíveis, apresentaram boa resistência à ruptura e absorveram pouca água. A pré-gelatinização da fécula proporcionou melhores propriedades mecânicas e de barreira para as espumas em relação aos outros tratamentos dados à fécula de mandioca. Já a adição de agentes ativos à massa não proporcionou tais melhoras às embalagens. As espumas de fécula de mandioca produzidas pelo processo de extrusão seguido de termoprensagem foram mais resistentes à ruptura do que as produzidas somente por termoprensagem. / Active biodegradable packaging foams type were developed, obtained from cassava starch, to increase the shelf-life of minimally processed fruits. For this, active agents that prevent the proliferation of fungi, weight loss and, still, provide a visual indication (change of packaging color) of the packaged product quality, were added to the renewable packaging. The foams were obtained by extrusion and thermopressing processes of a mixture of starch, gel (starch suspended in water) and additives (plasticizers and/or active agents). The foams formulations varied as: the type and concentrations of plasticizers (glycerol and polyethylene glycol PEG 300); the concentrations of solid (cassava starch powder); the different treatments of starch (chemical, for acetylation, and physical modifications radiation and pre-gelatinization); the starch suppliers (from Bahia and Paraná); the reuse of discarded foams; the different active agents (l-ascorbic acid, calcium chloride, potassium sorbate and potassium permanganate) and the addition of natural dyes (beet and cabbage extracts). It was evaluated, mainly, the mechanical and barrier properties of the different formulations of cassava starch foams. The results indicated that the higher starch concentration more resistant become the foam. The foams containing the plasticizer PEG 300 proved to be very flexible, had good tensile strength and absorbed less water. The pre-gelatinization of starch provided better mechanical and barrier properties to foams in comparison with other treatments of cassava starch. The addition of active agents to the mix did not provide such improvements to packaging. The cassava starch foams produced by extrusion followed by thermopressing were more resistant to breakage than those produced only by thermopressing.